Ngành năng lượng gió ngày càng phát triển mạnh mẽ, đặt ra yêu cầu cao về hiệu quả vận hành và tối ưu hóa chi phí. Bài viết này sẽ đi sâu phân tích những lợi ích kinh tế và vận hành vượt trội mà chiến lược Bảo dưỡng điện gió theo tình trạng (CBM) mang lại, giúp các nhà vận hành turbine gió nâng cao năng suất và giảm thiểu rủi ro.

Lợi ích kinh tế và vận hành của việc áp dụng chiến lược Bảo dưỡng điện gió theo tình trạng (CBM)

Trong bối cảnh ngành công nghiệp năng lượng gió toàn cầu đang chứng kiến sự tăng trưởng vượt bậc, việc duy trì hoạt động ổn định và hiệu quả của các tua-bin gió là yếu tố then chốt để khai thác tối đa tiềm năng của nguồn năng lượng tái tạo này. Một trong những chiến lược mang tính cách mạng đang định hình lại cách thức vận hành và bảo dưỡng các tài sản năng lượng gió là Bảo dưỡng điện gió theo tình trạng (Condition-Based Maintenance – CBM). Thay vì tuân theo lịch trình bảo dưỡng định kỳ cứng nhắc hoặc chờ đợi đến khi sự cố xảy ra (bảo dưỡng theo sự cố), CBM tập trung vào việc theo dõi liên tục tình trạng thực tế của các bộ phận và hệ thống trong tua-bin gió để đưa ra quyết định bảo dưỡng kịp thời và chính xác. Điều này không chỉ giúp ngăn ngừa những hỏng hóc nghiêm trọng, kéo dài tuổi thọ thiết bị mà còn mang lại những lợi ích kinh tế và vận hành to lớn.

➡️ Xem thêm: Adhering to DNV Standards & ABS Classification in Offshore Projects

Hiểu rõ về Bảo dưỡng điện gió theo tình trạng (CBM)

CBM là một phương pháp bảo dưỡng dựa trên việc giám sát liên tục các thông số hoạt động và dấu hiệu bất thường của thiết bị. Trong lĩnh vực điện gió, CBM sử dụng một loạt các công nghệ và kỹ thuật tiên tiến để thu thập dữ liệu, bao gồm:

– Cảm biến rung động: Theo dõi mức độ rung động của các bộ phận quay như hộp số, ổ trục, máy phát điện để phát hiện sớm các vấn đề về cân bằng, lệch tâm, mài mòn.
– Phân tích dầu bôi trơn: Kiểm tra các hạt mài mòn, tạp chất, độ nhớt và các chỉ số hóa học khác trong dầu bôi trơn để đánh giá tình trạng của hộp số và các bộ phận được bôi trơn khác.
– Giám sát nhiệt độ: Sử dụng cảm biến hồng ngoại hoặc cảm biến nhiệt độ gắn trực tiếp để phát hiện các điểm nóng bất thường, dấu hiệu của ma sát tăng hoặc các vấn đề về điện.
– Giám sát hiệu suất hoạt động: Phân tích dữ liệu về tốc độ gió, công suất phát điện, tốc độ quay của rôto để xác định sự suy giảm hiệu suất có thể do các vấn đề cơ khí hoặc điện gây ra.
– Phân tích âm thanh: Lắng nghe và phân tích các âm thanh bất thường phát ra từ tua-bin để chẩn đoán các lỗi tiềm ẩn.
– Kiểm tra bằng hình ảnh: Sử dụng camera nhiệt, camera nội soi để kiểm tra các bộ phận khó tiếp cận hoặc có dấu hiệu bất thường.

Dữ liệu thu thập được từ các nguồn này sẽ được phân tích bằng các thuật toán và phần mềm chuyên dụng, thường là kết hợp với trí tuệ nhân tạo (AI) và học máy (ML), để xác định các mẫu hình, dự báo khả năng xảy ra lỗi và đề xuất thời điểm bảo dưỡng tối ưu.

Lợi ích kinh tế vượt trội của CBM

Việc chuyển đổi từ các phương pháp bảo dưỡng truyền thống sang CBM mang lại những tác động tích cực đáng kể đến hiệu quả kinh tế của các trang trại điện gió.

– Giảm chi phí bảo dưỡng tổng thể: Mặc dù chi phí đầu tư ban đầu cho hệ thống giám sát và phân tích có thể cao, nhưng về lâu dài, CBM giúp giảm đáng kể chi phí bảo dưỡng. Thay vì thực hiện các hoạt động bảo dưỡng định kỳ tốn kém và có thể không cần thiết, CBM cho phép thực hiện bảo dưỡng chỉ khi thực sự cần thiết. Điều này giảm thiểu lãng phí vật tư, nhân công và thời gian. Hơn nữa, việc phát hiện sớm các vấn đề giúp sửa chữa chúng khi còn nhỏ, tránh được chi phí lớn hơn nhiều để khắc phục các hỏng hóc nghiêm trọng.

– Tăng thời gian hoạt động và sản lượng điện: Một trong những yếu tố ảnh hưởng lớn nhất đến doanh thu của một trang trại điện gió là thời gian tua-bin hoạt động và sản xuất điện. CBM giúp tối thiểu hóa thời gian ngừng hoạt động không theo kế hoạch. Bằng cách dự đoán và lên kế hoạch bảo dưỡng trước khi xảy ra sự cố, các nhà vận hành có thể sắp xếp lịch trình bảo dưỡng vào những thời điểm ít ảnh hưởng đến sản lượng điện nhất, ví dụ như khi tốc độ gió thấp. Điều này trực tiếp dẫn đến việc tăng sản lượng điện phát ra và do đó, tăng doanh thu.

– Kéo dài tuổi thọ tài sản: Các bộ phận của tua-bin gió, đặc biệt là hộp số và ổ trục, là những thành phần có giá trị cao và tuổi thọ có thể bị rút ngắn đáng kể nếu không được bảo dưỡng đúng cách. CBM giúp theo dõi tình trạng của các bộ phận này một cách chi tiết, cho phép can thiệp kịp thời để ngăn ngừa hao mòn quá mức hoặc hư hỏng cấu trúc. Việc bảo dưỡng được thực hiện dựa trên tình trạng thực tế giúp các bộ phận hoạt động trong điều kiện tối ưu, từ đó kéo dài đáng kể tuổi thọ của tua-bin, trì hoãn nhu cầu thay thế hoặc đại tu tốn kém.

– Giảm thiểu chi phí khắc phục sự cố khẩn cấp: Các hỏng hóc đột ngột thường dẫn đến chi phí khắc phục khẩn cấp rất cao, bao gồm chi phí nhân công tăng ca, chi phí vận chuyển khẩn cấp, chi phí phụ tùng thay thế đắt đỏ và đặc biệt là chi phí tổn thất sản lượng điện trong thời gian ngừng hoạt động kéo dài. CBM giúp giảm thiểu tối đa khả năng xảy ra các sự cố bất ngờ này bằng cách phát hiện và cảnh báo sớm các dấu hiệu suy giảm hiệu suất hoặc nguy cơ hỏng hóc.

– Tối ưu hóa việc lập kế hoạch và quản lý chuỗi cung ứng: Với thông tin dự báo về nhu cầu bảo dưỡng, các nhà vận hành có thể lập kế hoạch mua sắm phụ tùng thay thế và nhân lực một cách chủ động và hiệu quả. Điều này giúp tránh tình trạng thiếu hụt phụ tùng đột ngột hoặc tồn kho quá nhiều các bộ phận không cần thiết. Chuỗi cung ứng trở nên linh hoạt và đáp ứng tốt hơn với nhu cầu thực tế, giảm chi phí lưu kho và rủi ro chậm trễ.

– Tăng cường khả năng tiếp cận và an toàn khi bảo dưỡng: CBM cho phép lên kế hoạch bảo dưỡng một cách chi tiết và chuẩn bị đầy đủ các điều kiện cần thiết. Ví dụ, khi biết được một bộ phận nào đó sắp cần bảo dưỡng, đội ngũ kỹ thuật có thể chuẩn bị sẵn sàng các công cụ chuyên dụng, phụ tùng thay thế và thậm chí là các biện pháp an toàn đặc biệt nếu cần thiết. Điều này không chỉ tăng hiệu quả công việc mà còn giảm thiểu rủi ro tai nạn lao động, đảm bảo môi trường làm việc an toàn hơn cho các kỹ thuật viên.

➡️ Xem thêm: OTS Volunteer Club Brings Love to Vung Tau Hospital

Lợi ích vận hành thiết yếu của CBM

Ngoài các lợi ích kinh tế rõ ràng, CBM còn mang lại những cải thiện đáng kể trong khía cạnh vận hành, góp phần vào sự thành công lâu dài của các dự án điện gió.

– Nâng cao độ tin cậy của thiết bị: Bằng cách liên tục giám sát và can thiệp kịp thời, CBM giúp duy trì các bộ phận của tua-bin gió ở trạng thái hoạt động tốt nhất. Điều này làm tăng đáng kể độ tin cậy của toàn bộ hệ thống, giảm thiểu sự cố bất ngờ và đảm bảo nguồn cung điện ổn định. Độ tin cậy cao là yếu tố cốt lõi để các trang trại điện gió có thể đáp ứng các cam kết về cung cấp điện.

– Tối ưu hóa hiệu suất hoạt động: Các vấn đề nhỏ trong hệ thống cơ khí hoặc điện, nếu không được phát hiện và xử lý, có thể dẫn đến sự suy giảm hiệu suất hoạt động của tua-bin. CBM giúp phát hiện sớm những vấn đề này, cho phép khắc phục chúng trước khi chúng ảnh hưởng đáng kể đến khả năng chuyển đổi năng lượng gió thành điện năng. Kết quả là, tua-bin hoạt động ở mức hiệu suất cao nhất có thể trong mọi điều kiện thời tiết.

– Cải thiện khả năng dự báo và lập kế hoạch: Khả năng dự báo chính xác các nhu cầu bảo dưỡng là một lợi thế vận hành to lớn. CBM cung cấp dữ liệu thời gian thực và các phân tích dự báo, cho phép các nhà quản lý vận hành có thể lên kế hoạch cho các hoạt động bảo dưỡng, phân bổ nguồn lực (nhân lực, thiết bị, tài chính) một cách hiệu quả. Điều này giảm thiểu tình trạng “chạy theo” các sự cố đột xuất, thay vào đó là một quy trình vận hành chủ động và có kiểm soát.

– Giảm thiểu rủi ro vận hành: Rủi ro trong vận hành điện gió bao gồm nhiều yếu tố, từ sự cố thiết bị, tai nạn lao động đến các vấn đề về môi trường. CBM, bằng cách ngăn ngừa sự cố thiết bị, gián tiếp giảm thiểu các rủi ro liên quan đến sự cố đó, ví dụ như cháy nổ, rò rỉ dầu. Hơn nữa, việc bảo dưỡng được lên kế hoạch tốt giúp giảm thời gian các kỹ thuật viên phải làm việc trong điều kiện khắc nghiệt hoặc tiềm ẩn nguy hiểm, góp phần nâng cao an toàn lao động.

– Thu thập dữ liệu giá trị cho việc cải tiến thiết kế và vận hành: Dữ liệu thu thập được từ hệ thống CBM không chỉ phục vụ cho mục đích bảo dưỡng mà còn là nguồn thông tin vô cùng quý giá cho các kỹ sư thiết kế và vận hành. Việc phân tích các mẫu hình hỏng hóc, xu hướng suy giảm hiệu suất theo thời gian có thể cung cấp những hiểu biết sâu sắc để cải tiến thiết kế tua-bin trong tương lai, phát triển các quy trình vận hành hiệu quả hơn, hoặc tinh chỉnh các thuật toán điều khiển.

– Tăng cường khả năng thích ứng với các điều kiện môi trường thay đổi: Ngành điện gió hoạt động dưới những điều kiện môi trường biến động. Sự khắc nghiệt của thời tiết, các yếu tố môi trường như muối biển, bụi bẩn có thể ảnh hưởng đến tuổi thọ và hiệu suất của tua-bin. CBM giúp giám sát tác động của các yếu tố này và đưa ra các biện pháp bảo dưỡng phòng ngừa phù hợp, giúp tua-bin duy trì hoạt động ổn định ngay cả trong những điều kiện khó khăn.

Các yếu tố quan trọng để triển khai CBM thành công

Để gặt hái được những lợi ích tối đa từ chiến lược CBM, các nhà vận hành cần chú trọng đến một số yếu tố then chốt:

– Đầu tư vào công nghệ giám sát và phân tích: Lựa chọn các hệ thống cảm biến, phần mềm giám sát và nền tảng phân tích dữ liệu tiên tiến, phù hợp với nhu cầu và quy mô của trang trại điện gió.
– Xây dựng đội ngũ nhân lực có kỹ năng: Đào tạo và phát triển đội ngũ kỹ thuật viên có kiến thức chuyên môn về phân tích dữ liệu, chẩn đoán lỗi và thực hiện bảo dưỡng dựa trên tình trạng.
– Thiết lập quy trình làm việc hiệu quả: Xây dựng các quy trình rõ ràng cho việc thu thập dữ liệu, phân tích, đưa ra quyết định bảo dưỡng, lập kế hoạch thực hiện và theo dõi kết quả.
– Tích hợp dữ liệu: Đảm bảo khả năng tích hợp dữ liệu từ các nguồn khác nhau (ví dụ: dữ liệu lịch sử, dữ liệu thời tiết) với dữ liệu CBM để có cái nhìn toàn diện hơn.
– Cập nhật và cải tiến liên tục: Công nghệ và các phương pháp phân tích luôn thay đổi. Việc liên tục cập nhật kiến thức, công nghệ và cải tiến quy trình là cần thiết để duy trì hiệu quả của chiến lược CBM.

Việc áp dụng chiến lược Bảo dưỡng điện gió theo tình trạng (CBM) không chỉ là một sự thay đổi về phương pháp bảo dưỡng mà còn là một bước tiến chiến lược, mang lại những lợi ích kinh tế và vận hành sâu sắc. Từ việc giảm thiểu chi phí, tăng doanh thu, kéo dài tuổi thọ thiết bị đến nâng cao độ tin cậy và hiệu suất hoạt động, CBM đang chứng tỏ là một công cụ không thể thiếu để tối ưu hóa hiệu quả của ngành công nghiệp năng lượng gió.